CN103804500B - 用于治疗慢性疼痛的多肽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于治疗慢性疼痛的多肽,多肽的基序为<b>ASADPGH</b>,基序通过可选的连接基团偶联有跨膜转运信号段。本发明的多肽,既可以抑制神经元内Fyn调节的NR2磷酸化,又不影响Fyn活性,可以很好地治疗慢性疼痛。
Description
技术领域
本发明涉及一种多肽,特别涉及一种用于治疗慢性疼痛的多肽。
背景技术
慢性疼痛(主要分为炎性痛、神经病理性疼痛)的特征是痛觉过敏(hyperalgesia)、异常性疼痛(allodynia)、自发性疼痛(spontaneouspain)等,其发生都涉及到神经突触可塑性变化导致的中枢致敏(centralsensitization),对于疼痛的发生而言,脊髓背角(spinalcorddorsalhorn,SCDH)被誉为疼痛之旅的起点,SCDH的突触信号传递能够接受复杂的、两相的、且是活性依赖的神经调节,在这种调节之下,从周围神经***的感觉传入被精确地编码并被传入大脑。当外周伤害性刺激通过初级传入神经元的整合调节(包括免疫细胞、胶质细胞等与神经元的对话等)激活了脊髓背角(spinalcorddorsalhorn,SCDH)的感觉神经元后,将引起突触后神经元末梢的去极化,激活末梢上NR。研究表明,NR的过度激活是慢性疼痛中枢致敏发生的不可或缺的重要环节。
NR是谷氨酸受体的离子型受体,由功能亚基(NMDAreceptor1,NR1)和调节亚基(NMDAreceptor2,NR2)组成,NR2又分NR2A、NR2B、NR2C及NR2D。NR1和一种NR2可能还有NR3组成完整的NR离子通道。生理情况下,配体与NR结合后,NR通道(存在于功能亚基)开放,阳离子内流,尤其是Ca2+的内流,这种基本的电活动(基础活性)是NR相关的生理功能赖以存在的基础。如前所述,NR的过度活化在慢性疼痛中枢致敏的产生和维持方面起关键作用。
目前,不同类型的新的镇痛药正在开发之中,以NR为靶点,设法抑制NR的过度激活一直以来是慢性疼痛等神经病变的研究热点。抑制NR的激活通常可以使用NR拮抗剂,然而,这些拮抗剂都具有神经毒作用,拮抗剂阻断NR基础电活动时会破坏NR依赖的生理功能。总之,以NR为靶点设计治疗疾病的策略首先应该不影响NR的基础电活动,减少对NR依赖的生理功能的干扰。对于NR通道而言,阳离子内流的结构基础存在于NR的功能亚基,而阳离子内流的强度等(NR的活性)受调节亚基NR2调节,因此,通过调控NR2来调节NR活性是治疗慢性疼痛的新策略。发明人在之前的研究中利用SiRNA沉默NR2B减轻了病理神经痛大鼠的痛觉过敏,这印证了以NR2为靶点治疗慢性疼痛的可行性。NR2的酪氨酸磷酸化变化是NR2调节NR活性的最基本方式,NR2酪氨酸磷酸化,则NR活性增强,反之,去磷酸化则使NR活性降低,因此,干预NR2的酪氨酸磷酸化治疗NR过度活化导致的病理生理改变可能是避免阻断NR,减少对NR依赖的生理功能干扰的有效途径。
NR2酪氨酸磷酸化由神经元非受体依赖的蛋白激酶家族(Srcfamilyproteinkinases,SFKs)调节。Fyn是脊髓神经元中富含的SFKs成员,Fyn催化NR2酪氨酸磷酸化,是许多信号通路调节NR2磷酸化的信号交汇点。尽管NR2A或NR2B的C-末端的多个酪氨酸残基可以被SFKs家族磷酸化,但NR2BTyr1472位点的磷酸化主要由Fyn调节,一些学者认为NR2B就是NR参与疼痛的调节亚基,因此,SCDH中突触后Fyn调节NR2特别是NR2B酪氨酸磷酸化在慢性疼痛中的作用备受关注。诸多的研究表明,慢性疼痛大鼠痛觉过敏的维持依赖于Fyn调节的NR2BTyr1472位点的酪氨酸磷酸化,多种信号分子可通过Fyn催化NR2尤其是NR2B的磷酸化进而引起炎性疼痛或神经病理痛的发生。这些结果提示,干预神经元内Fyn调节的NR2尤其是NR2B的酪氨酸磷酸化可以治疗慢性疼痛如炎性疼痛。干预神经元内Fyn对NR2的酪氨酸磷酸化可以使用Fyn抑制剂,然而,这种方法特异性差,由于同源家族的酶的催化区域具有保守性,而Fyn是广泛存在于体内多种组织的酪氨酸蛋白激酶,使用激酶抑制剂抑制Fyn的活性会影响神经***以外组织Fyn的生理作用。从遗传性干预的角度,我们也可以通过基因疗法抑制Fyn的表达,目前还没有可应用于临床的具有高转染效率、合适的半衰期、特异性和靶向性高的siRNA分子体内给药***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既可以抑制神经元内Fyn调节的NR2磷酸化,又不影响Fyn活性的多肽。
本发明的另一个目的在于提供一种治疗慢性疼痛的制剂。
本发明所采取的技术方案是:
一种用于治疗慢性疼痛的多肽,其基序为ASADPGH(SEQIDNO:1),基序通过可选的连接基团偶联有跨膜转运信号段。
优选的,上述治疗慢性疼痛的多肽中偶联的跨膜转运信号段为跨膜转运肽。
优选的,上述跨膜转运肽为Tat蛋白转导域中的片段短肽。跨膜转运肽的序列为YGRKKRRQRRR(SEQIDNO:2)。
特别的,用于治疗慢性疼痛的多肽的序列为ASADPGH-YGRKKRRQRRR(SEQIDNO:3)。
一种治疗慢性疼痛的制剂,含有上述的多肽。
本发明的有益效果是:
本发明的多肽,既可以抑制神经元内Fyn调节的NR2磷酸化,又不影响Fyn活性,可以很好地治疗慢性疼痛。
附图说明
图1是NR磷酸化活化和炎性疼痛的治疗机理图;
图2是Tat-FynP对培养脊髓神经细胞NR2B酪氨酸磷酸化蛋白水平的影响图;
图3是不同肽对Fyn活性的影响图。
具体实施方式
一种用于治疗慢性疼痛的多肽,其基序为ASADPGH,基序通过可选的连接基团偶联有跨膜转运信号段。
跨膜转运信号段的作用在于提供细胞转动信号,将使细胞将目的肽转运至细胞内起效。优选的,跨膜转运信号段为跨膜转运肽。优选的,上述跨膜转运肽为Tat蛋白转导域中的片段短肽。跨膜转运肽的序列为YGRKKRRQRRR。当然,也可以使用其他的跨膜转运信号段,以促进多肽进行细胞内发挥作用。
特别的,用于治疗慢性疼痛的多肽的序列为ASADPGH-YGRKKRRQRRR。
一种治疗慢性疼痛的制剂,含有上述的多肽。
发明人所在课题组在研究中发现,Fyn与NR2的结合是一种由突触后致密物(postsynapticdensityprotein,PSD)蛋白PSD-93介导的非直接连接,而且,PSD-93只介导SFKs家族的Fyn与NR2的结合。实质上Fyn与PSD-95结合也以同样的方式介导NR2磷酸化。PSD-93/95是胞质内一种特殊的衔接蛋白,其N-末端含有PDZ1,PDZ2,PDZ3三个PDZ结构域(与PSD-95,Dlg,andZO-1蛋白同源)又被称为PDZ结构域蛋白。作为PDZ结构域蛋白的主要成员,PSD-93/95通过PDZ2结构域与NR结合在一起。Fyn是一种非受体依赖的蛋白激酶,它通过酶作用区域以外的SH2结构域与PSD-93/95的PDZ3结构域的直接结合从而与NR形成复合体介导NR磷酸化,这种结合是不依赖于激酶磷酸化程度的独特的物理结合方式,FynC末端Tyr去磷酸化及激酶结构域的Tyr磷酸化(Tyr420)都可以使Fyn激活,与通常认为的磷酸酶下调受体的磷酸化相反,酪氨酸磷酸酶α使突触内Fyn去磷酸化反而促进这种复合物的形成,进而上调NR2酪氨酸磷酸化。慢性疼痛如炎性痛时,许多信号分子可间接或直接作用于Fyn促进NR2磷酸化。
总之,PSD-93/95始终与NR连接在一起,当刺激信号传入时,PSD-93/95的PDZ3结构域再与FynSH2结构域结合,使Fyn、PSD-93/95、NR串集在一起,导致NR磷酸化活化(图1A)。据此,发明人设想,可以通过抑制FynSH2与PSD-93/95PDZ3的相互作用,可以抑制Fyn与PSD93/95及NR的串集,从而抑制NR的磷酸化活化,防止或逆转中枢致敏,达到对炎性疼痛的治疗作用(图1B)。该策略基于抑制FynSH2结构域与PDZ3结构域相互作用的策略,不影响NR通道的完整性,保留NR的基础电活动,因此对NR依赖的生理功能干扰小或无干扰,不影响Fyn对神经***NR2以外其它蛋白的磷酸化调节及其它组织器官Fyn的作用。
下面结合实验及实验数据,进一步说明本发明。
以下实验中的所使用的Tat-FynP的具体序列为ASADPGH-YGRKKRRQRRR。
Tat-FynP对培养脊髓神经细胞NR2B酪氨酸磷酸化蛋白水平的影响
Tat-FynP、FynP、mTat-FynP分别加入预先用Fyn激动剂孵育的培养细胞及未加激动剂的培养细胞,孵育后细胞裂解液按常规步骤提取蛋白分两份(另一分备NR2B总蛋白水平检测),利用特异性p-NR2B抗体,通过Western-blot观察各组酪氨酸磷酸化NR2B蛋白水平的变化。
40μg总蛋白上样,每样上二块平行胶,以确定蛋白分子量及上样一致性,SDS-PAGE电泳分离后,以湿转法电转移至PVDF膜上,条件为150mA2小时,转移缓冲液:25mmol/LTris,190mmol/L甘氨酸,0.05%SDS,20%甲醇,转移完毕后,将PVDF膜浸入封闭液,4℃过夜,封闭液成分:1%BSA的BufferA(10mmol/LTris,100mmol/LNaCl,0.1%Tween20)。加入用封闭液稀释的一抗(1:1000羊抗p-NR2B,均为SantaCruz公司),BufferA洗膜10分钟×3次,加入二抗(1:300的生物素标记的马抗羊或羊抗兔IgG,北京中山),37℃孵育30分钟,洗膜3次,加入3抗(1:300辣根酶标记链酶卵白素,北京中山),BufferA洗膜3次,最后将膜放入DAB溶液中显色,一旦蛋白带的颜色深度达到要求,即用ddH2O漂洗,终止反应,之后拍摄膜照片。将PVDF膜上的目的蛋白条带在GelDoc2000凝胶成像***上分析处理,磷酸化NR2B蛋白含量以ODu×面积表示。
实验结果如图2所示。此数据表明本发明的多肽Tat-FynP,可以抑制神经元内Fyn调节的NR2(本实验中为NR2B)磷酸化。
Tat-FynP对Fyn激酶活性的影响(验证其特异作用或靶向作用)
通过放射性免疫技术测定Fyn激酶活性。
用放射性免疫技术试剂盒分别测定Tat-FynP、FynP、mTat-FynP孵育的脊髓神经细胞Fyn激酶活性变化。Tat-FynP的剂量分别采用可以抑制Fyn与PSD-95相互作用的量的10倍。
通过超声破碎法提取孵育的细胞蛋白,通过lory法测定蛋白浓度。激酶活性检测:加入20μlproteinA/GPlusAgarose,4℃水平摇床100rpm30min,7000rpm离心取上清液。500μg蛋白中加入Fyn抗体4℃摇床,离心,buffer洗涤沉淀,上述步骤3次后bufferA重悬沉淀。构建[γ-32p]ATP反应体系,将10μl反应体系加入混合液孵育20min,终止反应后SDS-PAGE电泳,转移至硝酸纤维素膜上,2h,-70℃,黑暗环境中压片48-72h,显影、定影。图像经过数据***分析处理。结果如图3所示。各组Fyn活性无显著差异,说明本发明的多肽,不影响Fyn活性。
Tat-FynP预先鞘内注射对微量甲醛炎性痛模型大鼠痛行为的影响
动物分为正常组、炎性疼痛组(CFA),炎性疼痛组又分模型制作前预先鞘内注射Tat-FynP、FynP、mTat-FynP组,分别于左后肢足底注射微量甲醛前及注射后1d、3d、4d和5d测定大鼠MWT和TWD。结果发现Tat-FynP鞘内注射预处理对炎性疼痛大鼠具有治疗作用。
造模前各组大鼠的两种疼痛行为学指标比较差异均无统计学意义(P>0.05);与正常大鼠组比较,CFA组第4d(相当于鞘内注射治疗药物后3d)即可观察到患足的MWT值下降非常显著,TWD值明显延长,与模型前基础值和NS组比较差异有统计学意义(P<0.01),且这种变化趋势持续至鞘内注射后5d。Tat-FynP组能使大鼠患足MWT值的下降幅度及TWD值的上升幅度减少,与CFA组比较有显著差异(P<0.01),而FynP组及mTat-FynP组大鼠MWT和TWD值的与CFA组比较无显著差异(P>0.05)。(表1a,表1b)。
表1a、各组大鼠造模前及鞘内注射后或相应时间点MWT的变化
a:P<0.01vsNS,b:P<0.01vsCFA。
表1b、各组大鼠造模后TWD的变化
a:P<0.01vsNS,b:P<0.01vsCFA。
<110>***广州总医院
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ArgArg
Claims (4)
1.一种用于治疗慢性疼痛的多肽,其基序为ASADPGH,基序偶联有序列为YGRKKRRQRRR的跨膜转运肽。
2.根据权利要求1所述的多肽,其特征在于:基序通过连接基团偶联有序列为YGRKKRRQRRR的跨膜转运肽。
3.根据权利要求1所述的多肽,其特征在于:所述多肽的序列为ASADPGH-YGRKKRRQRRR。
4.一种治疗慢性疼痛的制剂,其特征在于:所述制剂中含有权利要求1、2或3所述的多肽。
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